レーザーのエネルギー密度

質問

１Wの出力のレーザーとは１Jのエネルギーの放出されている。レーザーの断面積が1.0×10^(-9)の時、ポインティングベクトルの大きさはS＝1/{1.0×10^(-9)}とあるのですが、何故Sがこうなるのですか？ポインティングベクトルの定義でS＝E×Hというベクトル積で表されますが、どうやって上の式になったのでしょうか。
またエネルギー密度u＝E/c、磁束密度B＝E/cという式が解説に載ってるのですが、これらもどこから導出されたのでしょうか。導出過程が書いてないので教えて欲しいです。それとu＝ε_0E^2と書いてあるのですが、u＝1/2(ε_0E^2)ではないですか？

回答No.1

masics · ベストアンサー

ポインティングベクトルの大きさは単位面積を単位時間あたりに通過するエネルギーですから。その式になります。電磁波がわかっているときにポインティングベクトルをもとめる式がその式で、今回の問題では使いません。

ちなみにポインティングとは人の名前です。

教科書は正しくて2で割っている式は電場のエネルギーもしくは磁場のエネルギーです。電磁波は電場と磁場両方でエネルギーを運んでいるので2倍して、教科書の式になります。

お礼

疑問が解決してスッキリしました。ありがとうございます。